CN101592853A - 投影机 - Google Patents

Abstract

投影机具备均匀照明光学系统(41)。均匀照明光学系统(41)具备通过多个第1透镜(4121)将光束分割为多束部分光束的第1透镜阵列(412)、具有多个第2透镜(4131)的第2透镜阵列(413)和使光束的偏振方向一致为大致1种的偏振变换元件(414)。偏振变换元件(414)具备在第1方向具有较长方向的偏振分离层(4141)、沿大致正交于第1方向的第2方向(B)与偏振分离层交替配置的反射层(4142)和对入射的偏振光的偏振方向进行变换的相位差层(4144)。第1透镜(4121)在第1方向的焦点位置设定于第2透镜阵列(413)附近；第2方向(B)的焦点位置设定于偏振变换元件(414)附近。

Description

投影机

技术领域

本发明，涉及具备有光源，相应于图像信息对从该光源所射出来的光束进行调制而形成图像的光调制装置，和对所形成的前述图像进行投影的投影光学系统的投影机。

背景技术

向来，就已知形成相应于图像信息的光学像，将该光学像放大投影到屏幕等的投影机。作为如此的投影机，已知的投影机具备有：光源，相应于图像信息对从该光源所射出来的光束进行调制的光调制装置，和对该所调制过的作为光学像的光束进行投影的投影透镜。

近年来，提出了使形成图像的像质、色再现性得到提高了的，所谓的三板式投影机。如此的三板式投影机，构成为具备：将从作为光源的灯所射出来的光束分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)3色的色光的色分离光学系统；按所分离出的每种色光所设置，相应于图像信息对入射进来的色光进行调制的作为光调制装置的多块液晶面板；和对以各液晶面板所调制过的色光进行合成而形成光学像的色合成光学装置。

在此，液晶面板等的光调制装置的图像形成区域，需要均匀地被照明。因此，已知有一种投影机，其具备有积分器照明光学系统：在将从灯所射出来的光束分割为多束部分光束之后，使该部分光束重叠到光调制装置的图像形成区域，而对该图像形成区域均匀地进行照明(例如，参照文献：特开2005-234126号公报)。

在记载于该文献中的投影机中，作为积分器照明光学系统，具备：在正交于从灯所射出来的光束的光轴的面内，矩阵状地排列有多个小透镜的第1透镜阵列；具有对应于该多个小透镜的多个小透镜的第2透镜阵列；使从第2透镜阵列的各小透镜所射出来的光束的偏振方向一致起来的偏振变换元件；和使从该偏振变换元件入射进来的光束重叠到液晶面板的图像形成区域的重叠透镜。而且，通过该积分器照明光学系统，可谋求从灯所射出来的光束在照明区域中的光量的均匀化，可均匀地对液晶面板的图像形成区域进行照明。

可是，在用于如此的投影机中的光源灯中，存在发光部从光源灯的电极间的中心移动的情况。因此，在构成投影机的各光学部件的定位固定后，在发生了如此的发光部的移动的情况下，存在下述问题：在所形成的光学像中有时发生色不匀。

因为如此的问题，所以期望下述投影机：即使在光源灯的发光部，在光学部件的定位固定后从电极间的大致中央进行了移动的情况下，也能够抑制光调制装置的图像形成区域中的照度不匀。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供使在光源灯的发光部在光学部件的定位固定后进行了移动的情况下，也能够抑制图像形成区域中的照度不匀的发生的投影机。

为了达到前述的目的，本发明的投影机，具备：光源，相应于图像信息对从该光源所射出来的光束进行调制而形成光学像的光调制装置，和对所形成的前述光学像进行投影的投影光学系统；特征在于，具备：使从前述光源所射出来的光束均匀化，对前述光调制装置的图像形成区域均匀地进行照明的均匀照明光学系统；前述均匀照明光学系统，具备：在大致正交于从前述光源所射出来的光束的光轴的面内具有多个第1透镜、并通过该多个第1透镜而将前述光束分割为多束部分光束的第1透镜阵列，具有对应于前述第1透镜阵列的前述多个第1透镜的多个第2透镜的第2透镜阵列，和配置于前述第1透镜阵列的光束射出侧、使从前述第1透镜阵列所射出来的光束的偏振方向一致为大致1种类的偏振变换元件；前述偏振变换元件，具备：在大致正交于从前述光源所射出来的光束的光轴的面内的第1方向具有较长方向、使入射光束中的具有一方的偏振方向的偏振光进行透射、而对具有另一方的偏振方向的偏振光进行反射的偏振分离层，沿大致正交于从前述光源所射出来的光束的光轴及前述第1方向的第2方向而与前述偏振分离层交替地配置、将以前述偏振分离层进行过反射的偏振光、反射到与对前述偏振分离层进行了透射的偏振光相同的方向的反射层，和配置于对应于前述偏振分离层或前述反射层的位置、而将入射进来的偏振光的偏振方向变换为另一偏振方向的相位差层；前述各第1透镜在前述第1方向的焦点位置，设定于从该第1透镜所射出来的光束的光轴方向的前述第2透镜阵列附近；前述各第1透镜在前述第2方向的焦点位置，设定于从该第1透镜所射出来的光束的光轴方向的前述偏振变换元件附近。

依照本发明，即使在光源中发光部进行了移动的情况下，也能够抑制光调制装置的图像形成区域中的照度不匀的发生。

即，因为构成第1透镜阵列的多个第1透镜在第2方向的焦点位置，设定于从该第1透镜所射出来的光束的光轴方向的偏振变换元件附近，所以从该第1透镜所射出来的光束，相对于偏振变换元件以狭窄照明范围进行入射。此时，光源中的发光部，在为偏振变换元件的偏振分离层及反射层的排列方向的第2方向上进行了移动的情况下，从发光部中的该发光部的移动方向侧的端部位置所射出来的光因通过第1透镜所形成的部分光束，其大致全部的光不入射到偏振变换元件的光束入射面；而从发光部中的中心附近所射出来的光因通过第1透镜所形成的部分光束，其大致全部的光，入射到偏振变换元件的光束入射面。即，通过从发光部中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束，并非分别改变比例而入射到光束入射面；而是通过从发光部中的各自不同的位置所射出来的光所形成的部分光束之中，构成一部分的部分光束的光的大致全部，入射到偏振变换元件的光束入射面。

依照于此，因为通过从发光部中的某个位置所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，重叠到光调制装置的图像形成区域地进行入射，所以与减少了第2方向的一方的端部侧的光的部分光束被重叠到光调制装置的图像形成区域的情况不同，能够抑制：在该图像形成区域的第2方向的一方的端部侧，与另一方的端部侧的照明强度(照度)上产生大的差。从而，能够抑制光调制装置的图像形成区域中的照度不匀的发生。

并且，因为第1透镜在第1方向的焦点位置，设定于从该第1透镜所射出来的光束的光轴方向的第2透镜阵列附近，所以从第1透镜所射出来的部分光束，相对于该部分光束应当入射的、相对应的第2透镜以狭窄照明范围进行入射。此时，光源中的发光部，在正交于从该光源所射出来的光束的光轴的面内的、正交于第2方向的第1方向上进行了移动的情况下，通过从该移动方向的发光部的外侧所射出来的光所形成的部分光束，不入射到相对应的第2透镜；而仅通过从该发光部中的中心附近及与该移动方向相反侧的端部所射出来的光所形成的部分光束，入射到分别对应的第2透镜。

依照于此，与前述的情况同样地，通过从发光部中的各自不同的位置所射出来的光所形成的大致全部的部分光束，并非分别改变比例而入射到相对应的第2透镜；而是通过从发光部中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束之中，构成一部分的部分光束的光的大致全部，入射到相对应的第2透镜。而且，入射到了相对应的第2透镜的部分光束，如前述地，因为通过重叠透镜被重叠到光调制装置的图像形成区域，所以与减少了第1方向的一方的端部侧的光的部分光束被重叠到光调制装置的图像形成区域的情况不同，能够抑制：在图像形成区域的第1方向的一方的端部侧，与另一方的端部侧的照明强度(照度)上产生大的差。从而，能够抑制图像形成区域中的照度不匀的发生。

在本发明中，优选：具备将从前述均匀照明光学系统所射出来的光束，分离为多种色光的色分离光学系统；前述光调制装置，按前述多种色光的每种，分别配置于该色光的光路上；在前述各光调制装置的光路后级，设置对从该各光调制装置所射出来的各色光进行合成的色合成光学装置。

作为如此的色分离光学系统，能够进行例示的构成具备有：使预定波长的色光进行透射，而对其他的波长的色光进行反射的分色镜、对入射光束进行全反射的全反射镜。并且，作为色合成光学装置，能够例示具备有十字分色棱镜、多个分色镜的构成。

依照于本发明，在对以色分离光学系统所分离过的色光由多个光调制装置分别进行调制、并且色合成光学装置对该所调制过的色光进行合成而形成光学像的投影机中，能够形成抑制了色不匀的彩色图像。

在此，在色分离光学系统为具备分色镜、全反射镜的构成的情况下，入射到了色分离光学系统的光束，在分离出预定波长的色光的过程中，通过各镜体反复反射。因此，如前述地，在光源中的发光部的位置从电极间的大致中央进行移动、从该光源所射出来的光束的照明区域中的照明强度(照度)变得不均匀的情况下，存在各光调制装置的图像形成区域中的照明强度(照度)高的侧和低的侧变得不一致的情况。如此的情况下，在对这些各图像形成区域进行透射、并以色合成光学装置所合成了的图像中，由某色光产生的图像，和由其他的色光产生的图像的照明强度高的侧和低的侧不一致，由此，有时在形成图像中产生色不匀。

相对于此，因为即使在光源中的发光部的位置进行了移动的情况下，通过均匀照明光学系统，仍可大致均匀地照明各光调制装置的图像形成区域，所以能够在各图像形成区域对照度不匀的发生进行抑制，能够在各图像形成区域分别形成无辉度不匀的图像。由此，通过对无辉度不匀的各图像进行合成，能够形成抑制了色不匀的发生的光学像(彩色图像)。

从而，在设置多个对入射进来的色光进行调制的光调制装置，设置对通过该各光调制装置所调制过的色光进行合成而形成光学像的色合成光学装置的情况下，也能够形成抑制了色不匀的发生的光学像。

并且，在本发明中，优选：前述第1透镜，以复曲面透镜所构成。

依照于本发明，通过以复曲面透镜构成第1透镜，能够简易地形成在第1方向及第2方向具有不同焦点位置的第1透镜。从而，除能够简易地进行第1透镜阵列的制造之外，能够使构成简略化。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式中的投影机的概略构成的模式图。

图2是表示前述实施方式中的第1透镜的第2方向的焦点位置的模式图。

图3是表示前述实施方式中的第1透镜的第1方向的焦点位置的模式图。

图4是表示前述实施方式中的偏振变换元件的构成的模式图。

图5是表示相对于前述实施方式的第1比较例中的第2方向的光束的光路的图。

图6是对图5的一部分进行放大而示的图。

图7是表示相对于前述实施方式的第1比较例中的发光部向第2方向的移动量和在液晶面板的照度分布的关系的图。

图8是表示前述实施方式中的第2方向的光束的光路的图。

图9是对图8的一部分进行放大而示的图。

图10是表示前述实施方式中的发光部向第2方向的移动量和在液晶面板的照度分布的关系的图。

图11是表示本发明的第2实施方式中的第1透镜的第2方向的焦点位置的模式图。

图12是表示前述实施方式中的第1透镜的第1方向的焦点位置的模式图。

具体实施方式

1.第1实施方式

以下，基于附图对本发明的第1实施方式进行说明。

(1)投影机1的构成

图1，是模式性地表示本实施方式中的投影机1的概略构成的图。

投影机1，相应于图像信息对从光源所射出来的光束进行调制而形成光学像，并将形成了的光学像放大投影到屏幕(图示略)上。该投影机1，如示于图1中地，具备：外装壳体2，作为投影光学装置的投影透镜3，和光学单元4等。

还有，在图1中，虽然图示进行省略，但是在外装壳体2内，在投影透镜3及光学单元4以外的空间，配置：以对投影机1内部进行冷却的冷却风扇等所构成的冷却单元，向投影机1内部的各构成构件供给电力的电源单元，及对投影机1整体进行控制的控制装置等。

外装壳体2，由合成树脂等所构成，如示于图1中地，形成为将投影透镜3及光学单元4收置配置于内部的整体大致长方体状。该外装壳体2，虽然图示进行省略，但是以分别构成投影机1的顶面、前表面、背面、及左右两侧面的上壳体，和分别构成投影机1的底面、前表面、及背面的下壳体所构成，前述上壳体及前述下壳体互相以螺纹件等所固定。

还有，外装壳体2，并不限于合成树脂等，也可以用其他的材料来形成，例如，也可以通过金属等构成。

光学单元4，是在前述控制装置的控制之下，将从光源所射出来的光束，光学性地进行处理而形成对应于图像信息的光学像(彩色图像)的单元。该光学单元4，如示于图1中地，具有沿外装壳体2的背面进行延伸，并沿外装壳体2的侧面进行延伸的平面看大致L形状。

投影透镜3，为将以光学单元4所形成了的光学像(彩色图像)放大投影到未图示出的屏幕上的投影光学系统。该投影透镜3，作为在筒状的镜筒内收置了多片透镜的透镜组所构成。

(2)光学单元4的构成

光学单元4，如示于图1中地，具备：照明光学装置41，色分离光学装置42，中继光学装置43，电光装置44，和将这些光学部件41～44收置配置于内部、并对投影透镜3以预定位置进行支持固定的光学部件用壳体45。

图2，是从上方看照明光学装置41的模式图。另外，图3是从水平方向看照明光学装置41的模式图。

照明光学装置41，是用于对构成电光装置44的后述的液晶面板441的图像形成区域大致均匀地进行照明的均匀照明光学系统。该照明光学装置41，如示于图1中地，具备：光源装置411，第1透镜阵列412，第2透镜阵列413，偏振变换元件414，和重叠透镜415。

光源装置411，如示于图1～图3中地，具备：射出放射状的光线的光源灯416，对从该光源灯416所射出来的放射光进行反射、使之会聚于预定位置的反射器417，和使以该反射器417所会聚的光束相对于照明光轴A而平行化的平行化凹透镜418。

其中，光源灯416具备石英玻璃管所构成，在该光源灯416，如示于图2及图3(在图3中仅在构成的一部分中附加符号)中地，形成：中央部分鼓出为大致球状的球状部4161，和延伸于从该球状部4161的两侧互相离开的方向的一对密封部4162、4163。在该球状部4161内，形成放电空间S；在该放电空间S内，封入一对电极4164、4165，和水银、稀有气体及少量的卤素。

作为如此的光源灯416，能够采用进行高亮度发光的各种的光源灯，例如，能够采用金属卤化物灯、高压水银灯及超高压水银灯等。

在一对密封部4162、4163的内部，除了一对电极4164、4165之外，还分别插入与该一对电极4164、4165电连接的钼制的金属箔4166、4167；该一对密封部4162、4163，以玻璃材料等所密封。对这些各金属箔4166、4167，进而分别连接作为电极引出线的引线4168、4169，该引线4168、4169，延伸直到光源装置411的外部。然后，若对这些引线4168、4169施加电压，则通过金属箔4166、4167在电极4164、4165间产生电位差而发生放电，如示于图2及图3中地，生成发光部D而在球状部4161内部进行发光。

反射器417，如示于图2中地，为安装于光源灯416的一方的密封部4163(位于光束射出方向的基端侧的密封部4163)、具备有凹曲面状的反射部4171的具有透光性的玻璃制的成形品。在该反射部4171的对向于光源灯416的一侧，在旋转椭圆面形状的玻璃面，形成蒸镀有金属薄膜的反射面4172。还有，在本实施方式中，反射器417，虽然以具有旋转椭圆面的椭圆面反射器所构成，但是也可以用具有旋转抛物面的抛物面反射器进行构成。在该情况下，成为省略了平行化凹透镜418的构成。

配置于如此的反射器417的反射部4171内部的光源灯416，配置为：在通常状态下的发光部D的中心O位于反射器417的反射面4172的旋转椭圆面形状的第1焦点位置的附近。而且，若将光源灯416点亮，则从发光部D所放射出的光束之中的、朝向反射器417的光束，以该反射器417的反射面4172所反射，成为会聚于旋转椭圆面的第2焦点位置的会聚光。

在此，在光源灯416，如示于图2中地，设置副反射镜416A。该副反射镜416A，安装于光源灯416的另一方的密封部4162(与安装反射器417的侧相反侧的密封部4162)，在该副反射镜416A，形成大致半球面状的反射部416A1。

该反射部416A1，覆盖光源灯416的球状部4161的前方侧(光束射出方向的前端侧)的大致一半地形成，形成为大致碗形状。而且，在反射部416A1，形成该反射部416A1的内面近似于光源灯416的球状部4161的球面的半球面状的反射面416A2。

通过将如此的副反射镜416A安装于光源灯416，从该光源灯416的发光部D所放射出的光束之中，放射到前方侧的光束，通过副反射镜416A朝向发光部D所反射，与从光源灯416直接入射到反射器417的反射面4172的光束同样地，向反射器417进行入射，朝向第2焦点位置进行会聚。

而且，以该反射器417所会聚了的光束，通过平行化凹透镜418而变换为相对于照明光轴A大致平行的平行光。由此，从光源装置411所射出来的照明光束的中心轴，一致于照明光轴A。

第1透镜阵列412，如示于图2及图3中地，具有下述构成：在大致正交于照明光轴A的面内，多个为小透镜的第1透镜4121，排列成矩阵状。这些第1透镜4121，从照明光轴A方向看具有大致矩形状的轮廓。各第1透镜4121，将从光源装置411所射出来的光束，分割成多束部分光束。还有，关于第1透镜阵列412的各第1透镜4121的焦点位置，详述于后。

第2透镜阵列413，具有与第1透镜阵列412大致同样的构成，具有下述构成：为对应于第1透镜4121的小透镜的第2透镜4131(参照图2～图4)排列成矩阵状。该第2透镜阵列413，具有下述功能：与重叠透镜415一同，使第1透镜阵列412的各第1透镜4121的像成像于电光装置44的后述的液晶面板441的图像形成区域。

图4，是局部性地放大了偏振变换元件414的剖面图。

偏振变换元件414，如示于图1中地，配置于第2透镜阵列413和重叠透镜415之间，使以第1透镜阵列412所分割的多束部分光束的偏振方向一致起来。

该偏振变换元件414，如示于图4中地，具备：相对于照明光轴A大致45°地进行倾斜并交替地排列的偏振分离层4141及反射层4142，形成有这些偏振分离层4141及反射层4142的玻璃构件4143，对入射光束的偏振方向进行变换的相位差层4144，和对入射光束进行遮光的遮光板4145。

还有，偏振分离层4141及反射层4142，如示于图4中地，在正交于照明光轴A的面内的第1方向(垂直方向，图3中箭头C方向)具有较长方向，并在正交于照明光轴A及第1方向的第2方向(水平方向，图2及图4中箭头B方向)交替地排列。

在此，以第1透镜阵列412所分割的各部分光束，从相应于进行对应的偏振分离层4141的光束入射面414A分别入射到该偏振分离层4141。而且，偏振变换元件414，构成为：光束入射面414A沿第1方向的各自的宽度，大致等于偏振分离层4141沿第1方向的各自的宽度(偏振分离层4141的较长方向的宽度)；光束入射面414A沿第2方向的各自的宽度，大致等于偏振分离层4141沿第2方向的各自的宽度。

偏振分离层4141，是将随机的偏振光束分离为2种直线偏振光的层，通过使入射光束之中的一方的偏振光进行透射，并对另一方的偏振光进行反射的电介质多层膜所构成。

反射层4142，是将以偏振分离层4141所反射的偏振光，朝向与对偏振分离层4141进行了透射的偏振光相同的方向，即，朝向偏振变换元件414的光束射出侧进行反射的层，通过以单一金属材料或合金等所形成的反射膜所构成。

玻璃构件4143，光束对其内部进行透射，在本实施方式中，对白板玻璃等进行加工所形成。

相位差层4144，设置于玻璃构件4143的光束射出侧，使从该玻璃构件4143所射出来的光束的偏振方向旋转90°而使之与另一方的直线偏振光的偏振方向相同。

具体地，相位差层4144，贴附于玻璃构件4143的光束射出端面之中的、对偏振分离层4141进行了透射的直线偏振光所射出来的部分，使对偏振分离层4141进行了透射的该直线偏振光的偏振方向旋转90°。

还有，也可以为下述构成：将相位差层4144贴附于玻璃构件4143的光束射出端面之中的、以反射层4142所反射的直线偏振光所射出来的部分，使以反射层4142所反射的直线偏振光的偏振方向旋转90°。

遮光板4145，配置于玻璃构件4143的光束入射侧。该遮光板4145，以不锈钢或铝合金等所形成，设置于对应于反射层4142的位置。因此，偏振变换元件414，构成为：从第1透镜阵列412及第2透镜阵列413所射出来的部分光束，不会相对于反射层4142直接进行入射。

即遮光板4145，使从第1透镜阵列412及第2透镜阵列413所射出来的部分光束，仅入射到偏振分离层4141地所构成，将要入射到反射层4142的无用光，通过遮光板4145所遮光。从而，从第2透镜阵列413所射出来的部分光束的几乎全部，入射到为不被遮光板4145所覆盖的玻璃构件4143的光束入射侧的面的光束入射面414A，并通过该玻璃构件4143，入射到偏振分离层4141。

关于以上说明过的偏振变换元件414的偏振分离层4141，使P偏振光进行透射，并对S偏振光进行反射的情况，利用图4进行说明。

从第2透镜阵列413的第2透镜4131所射出来的部分光束，通过遮光板4145间，入射到了偏振变换元件414的光束入射面414A之后，通过玻璃构件4143而入射到偏振分离层4141。该偏振分离层4141，使包括在该部分光束中的P偏振光进行透射，并对光路进行90°变换地将S偏振光朝向反射层4142进行反射。

入射到了反射层4142的S偏振光，通过以该反射层4142所反射而光路朝向光束射出侧90°变换，在与照明光轴A大致相同方向上行进。

另一方面，对偏振分离层4141进行了透射的P偏振光，入射到相位差层4144，并由于通过该相位差层4144而90°旋转偏振方向，作为S偏振光所射出。由此，从偏振变换元件414，射出大致同1种的S偏振光。

在此，在采用了对直线偏振光进行调制的类型的液晶面板的投影机中，因为只能利用1种直线偏振光，所以只能利用从发出随机的偏振光的光源装置411所射出来的光的大致一半。因此，在本实施方式中，通过采用偏振变换元件414，将来自光源装置411的射出光变换成大致1种的直线偏振光，提高电光装置44的光的利用效率。

如此一来，通过偏振变换元件414所变换成为大致1种类的直线偏振光的各部分光束，通过重叠透镜415，大致重叠于电光装置44的后述的液晶面板441的图像形成区域(光调制面)上。

色分离光学装置42，如示于图1中地，具备：2片分色镜421、422，和反射镜423，是通过分色镜421、422而将从照明光学装置41所射出来的多束部分光束分离成红(R)、绿(G)、蓝(B)的3种色光的色分离光学系统。

中继光学装置43，具备：入射侧透镜431，中继透镜433，及反射镜432、434；具有将以色分离光学装置42所分离出的红色光导至红色光用的液晶面板441R的功能。

此时，在色分离光学装置42的分色镜421中，从照明光学装置41所射出来的光束的红色光分量和绿色光分量进行透射，并且蓝色光分量进行反射。通过分色镜421进行了反射的蓝色光，以反射镜423进行反射，并通过场透镜419而到达蓝色光用的液晶面板441B。该场透镜419，将从第2透镜阵列413所射出来的各部分光束变换成相对于其中心轴(主光线)平行的光束。设置于其它的绿色光及红色光用的液晶面板441G、441R的光入射侧的场透镜419也同样。

在对分色镜421进行了透射的红色光和绿色光之中，绿色光通过分色镜422进行反射，并通过场透镜419而到达绿色光用的液晶面板441G。另一方面，红色光对分色镜422进行透射而通过中继光学装置43，进而通过场透镜419而到达红色光用的液晶面板441R。还有，对红色光采用中继光学装置43，是因为红色光的光路的长度比其他的色光的光路的长度长，所以要对因光的发散等引起的光的利用效率的降低进行防止。即，是为了将入射到了入射侧透镜431的部分光束，原封不动地直接传到场透镜419。还有，中继光学装置43，虽然为使3色的色光之中的红色光通过的构成，但是并不限于此，例如，也可以为使蓝色光通过的构成。

电光装置44，相应于图像信息分别对从色分离光学装置42所射出来的3色的色光进行调制，并将调制过的各色光合成起来而形成光学像(彩色图像)。

该电光装置44，如示于图1中地，具备：作为光调制装置的液晶面板441(设红色光用的液晶面板为441R，绿色光用的液晶面板为441G，及蓝色光用的液晶面板为441B)，分别配置于这些各液晶面板441的光束入射侧的3个入射侧偏振板442，分别配置于各液晶面板441的光束射出侧的3个视场角补偿板443，分别配置于3个视场角补偿板443的光束射出侧的3个射出侧偏振板444，和作为色合成光学装置的十字分色棱镜445。

在入射侧偏振板442，以偏振变换元件414而偏振方向一致为大致一方向的各色光进行入射；该入射侧偏振板442，仅使入射进来的光束之中的、与以偏振变换元件414所一致了的光束的偏振方向大致同一方向的偏振光进行透射，而对其它的光束进行吸收。该入射侧偏振板442，例如，具有在蓝宝石玻璃或水晶等的透光性基板上贴附了偏振层的构成。

作为光调制装置的液晶面板441，虽然对详细的图示进行省略，但是具有在一对透明的玻璃基板间密封进了为电光物质的液晶元件的构成，并相应于来自前述控制装置的驱动信号，控制液晶元件的取向状态，对从入射侧偏振板442所射出来的偏振光束的偏振方向进行调制。

视场角补偿板443，形成为膜状，对在光束斜向入射到了液晶面板441的情况(相对于面板面的法线方向倾斜进行了入射的情况)下的因在该液晶面板441发生的双折射而产生于常态光和异常光之间的相位差进行补偿。该视场角补偿板443，为具有负的单轴性的光学各向异性体，其光学轴朝向膜面内的预定方向，并且从该膜面按预定角度倾斜于面外方向地进行取向。

作为该视场角补偿板443，能够以在三乙酰纤维素(TAC)等的透明支持体上通过取向层来形成圆盘状化合物层的物质而构成，能够采用WV膜(富士照相软片公司制造)。

射出侧偏振板444，仅使从液晶面板441所射出而通过了视场角补偿板443的光束之中的、具有与入射侧偏振板442的光束的透射轴相正交的偏振方向的光束进行透射，而对其它的光束进行吸收。

十字分色棱镜445，对从射出侧偏振板444所射出的按每种色光所调制过的调制光进行合成而形成光学像(彩色图像)。该十字分色棱镜445，呈使4个直角棱镜贴合起来的平面看正方形状，并在使直角棱镜间贴合起来的界面，形成2个电介质多层层。这些电介质多层层，使通过了配置于与投影透镜3相对向的侧(G色光侧)的射出侧偏振板444的色光进行透射，并对通过了剩余的2个射出侧偏振板444(R色光侧及B色光侧)的色光进行反射。如此一来，合成以各入射侧偏振板442、各液晶面板441、各视场角补偿板443及各射出侧偏振板444所调制过的各色光而形成彩色图像。

(3)第1透镜4121的焦点位置

构成第1透镜阵列412的多个第1透镜4121，如前述地，将从光源装置411所射出来的光束分割成多束部分光束，射出到相对应的第2透镜阵列413的第2透镜4131。这些第1透镜4121，以复曲面透镜所构成，使得第2方向(作为偏振变换元件414的偏振分离层4141及反射层4142的排列方向的水平方向，图2中箭头B方向)的焦点位置，和第1方向(作为偏振变换元件414的偏振分离层4141及反射层4142的较长方向的垂直方向，图3中箭头C方向)的焦点位置，分别不同地构成。

还有，通过以复曲面透镜来构成如此的第1透镜4121，不仅能够自由地设定第1方向及第2方向的各焦点位置，而且能够容易地构成如此的第1透镜4121。

其中，第1透镜4121在第2方向的焦点位置，如示于图2中地，设定于：从该第1透镜4121所射出的光束的光轴方向的偏振变换元件414附近，具体地，设置于通过相对应的第2透镜4131进行入射的偏振变换元件414的偏振分离层4141的大致中央。

并且，第1透镜4121在第1方向的焦点位置，如示于图3中地，设定于：从该第1透镜4121所射出的光束的光轴方向的第2透镜阵列413附近，具体地，设置于相对应的第2透镜4131的大致中央。

(4)从光源灯416所射出来的光的光路

(4-1)相对于本实施方式的第1比较例中的光路

在此，关于第1透镜阵列412A的各第1透镜412A1的焦点位置，设定于第2透镜阵列413附近的第1比较例进行说明。

图5，是表示作为第1比较例的从具备有第1透镜412A1的光学单元4中的光源灯416所射出的光束的光路的模式图。并且，图6，是对图5的一部分进行放大而示的图。还有，第1透镜阵列412A，虽然构成该第1透镜阵列412A的各第1透镜412A1在第2方向的焦点位置，设定于第2透镜阵列413附近之点，与本实施方式的第1透镜阵列412不相同，但是具有多个第1透镜412A1的构成与第1透镜阵列412相同。

还有，在图5及图6中，为了使说明简略化，而未包括照明光轴A方向的像差。并且，在图5及图6中，在第1透镜阵列412A的多个第1透镜412A1之中，着眼于1个第1透镜412A，并图示对应于该第1透镜412A1的第2透镜4131及偏振变换元件414的对应部分。

如示于图5及图6中地，在光源灯416的发光部D的中心O位于电极间的大致中央的情况下，从发光部D的中心O所射出来的光(实线)、从自发光部D的中心O靠第2方向(图5及图6中箭头B方向)的外侧的位置O1所射出来的光(虚线)、及从发光部D的第2方向的最外侧的位置O2所射出来的光(单点划线)，通过反射器417及平行化凹透镜418，入射到第1透镜阵列412A的第1透镜412A1。而且，因该各光通过第1透镜412A1所形成的部分光束，虽然从第1透镜412A1入射到相对应的第2透镜阵列413的第2透镜4131，但是随着光的射出位置从发光部D的中心O远离，通过该光所形成的部分光束入射到第2透镜4131的位置，按与产生该部分光束的光的射出位置从发光部D的中心O远离的方向相反的方向偏离。

例如，从自发光部D的中心O靠第2方向的最外侧的位置O2所射出来的光(单点划线)因通过第1透镜412A1所形成的部分光束，在相对应的第2透镜4131中，入射到从该光所射出来的位置朝向发光部D的中心O的方向的靠近端部。而且，入射到了第2透镜4131的光，虽然分别入射到偏振变换元件414的光束入射面414A，但是因为第1透镜4121在第2方向的焦点位置设定于第2透镜阵列413附近，所以从该第2透镜4131所射出来的光束，扩展开来具有大的照明范围而入射到光束入射面414A。

但是，在发光部D的中心O，位于电极4164、4165间的大致中央的情况下，不管是通过从该发光部D的第2方向的中央所射出来的光所形成的部分光束，还是通过从最外侧所射出来的光所形成的部分光束，大致全部的光都分别入射到偏振变换元件414的光束入射面414A。这，在全部的第1透镜412A1中都相同，这些部分光束在液晶面板441的图像形成区域被重叠。由此，以均匀的明亮度来对液晶面板441的图像形成区域照明。

在此，在第1比较例中，对光源灯416的发光部D在第2方向(箭头B方向)上进行了移动的情况进行说明。

在光源灯416的发光部D，从电极4164、4165间的大致中央在第2方向(箭头B方向)进行了移动的情况下，通过第1透镜412A1而入射到相对应的第2透镜4131的部分光束，如前述地，整体性地，偏向与该发光部D的移动方向相反方向侧地入射到第2透镜4131，并进一步，在偏振变换元件414的光束入射面414A也偏向该相反方向侧地进行入射。

例如，在发光部D，向图5中的上方(图5中箭头B方向的一方侧)进行了移动的情况下，从第1透镜412A1所射出来的光束，入射到相对应的第2透镜4131的图5中的下方(图5中箭头B方向的另一方侧)的靠近端部，并进一步，入射到光束入射面414A的下方的靠近端部。

因此，在发光部D的位置在第2方向上进行了更大移动的情况下，从第1透镜412A1所射出来的部分光束，随着产生该部分光束的光的射出位置从发光部D的中心O按该发光部D的移动方向远离，而变得难以入射到光束入射面414A。

具体地，在发光部D的位置向图5中的上方进行了移动的情况下，通过从进行了该移动的发光部D所射出来的光所形成的部分光束，与发光部D的中心O位于电极间的大致中央的情况下的部分光束相比，偏向与发光部D的移动方向相反方向侧，入射相对应的第2透镜4131，并进一步，在偏振变换元件414的光束入射面414A，也偏向该相反方向侧而进行入射。在此，第1比较例的第1透镜412A1的焦点位置，如示于图5及图6中地，设定于第2透镜4131的附近，从第1透镜412A1所射出来的部分光束，在第2透镜4131附近进行最集中的会聚，另一方面在偏振变换元件414的光束入射面414A附近则逐渐扩散地进行入射。因此，入射到偏振变换元件414的光束入射面414A的部分光束的照明范围变大。

从而，若发光部D向第2方向移动预定距离，则从发光部D所射出来的光之中，虽然通过从该发光部D的中心O所射出来的光所形成的部分光束的大致全部，入射到偏振变换元件414的光束入射面414A，但是在通过从该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束中，与该发光部D的移动方向相反侧的端部的一部分的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离，而入射到遮光板4145。

进而，若发光部D向第2方向按前述预定距离以上地进行移动，则不仅通过从发光部D的该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束中的一部分的光，而且通过从比该移动方向侧的端部接近中心O的位置所射出来的光所形成的部分光束中的一部分的光，也从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离，而入射到遮光板4145。

即，在发光部D向第2方向进行了某程度移动的情况下，在通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束中，各自的一部分的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离而入射到遮光板4145。并且，在第2方向上进行了移动的某位置的发光部D内，若对通过从发光部D的中心O所射出来的光所形成的部分光束之中的、入射到遮光板4145的光的比例，和通过从自发光部D的中心O向该发光部D的移动方向离开了的位置所射出来的光所形成的部分光束之中的、入射到遮光板4145的光的比例进行比较，则为后者的通过从自发光部D离开了的位置所射出来的光所形成的部分光束的比例的一方大。

(4-2)第1比较例中的液晶面板441的照度分布

图7，是表示上述比较例中的发光部D向第2方向的移动量和液晶面板441的照度分布的关系的图。若进行详述，则在图7中，实线，表示在发光部D的中心O位于电极间的大致中央的情况下的液晶面板441的照度分布。另外，虚线，表示在发光部D的中心O从电极间的大致中央向第2方向进行了移动的情况下的液晶面板441的照度分布；并且单点划线，表示在该发光部D的中心从电极间的大致中央比以虚线示出的情况下的发光部D进一步向第2方向进行了移动的情况下的液晶面板441的照度分布。

如上述地，在发光部D从电极4164、4165间的大致中央向第2方向进行了某程度移动的情况下，通过从发光部D的各自不同的位置所射出来的光所形成的部分光束的各自的一部分的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离而入射到遮光板4145。即，在发光部D的中心O在第2方向上仅移动了预定距离的情况下，相应于该发光部D中的光的射出位置，虽然通过从该射出位置所射出来的光所形成的部分光束中的入射到光束入射面414A的光的比例，和入射到遮光板4145的光的比例的关系分别不同，但是通过从发光部D所射出来的光所形成的各部分光束，在因入射到偏振变换元件414的遮光板4145而分别减少了一部分的状态下来对液晶面板441的图像形成区域进行照明。

例如，通过从发光部D的中心O所射出来的光所形成的部分光束，通过遮光板4145而减少其一方的端部侧的一部分的光来对液晶面板441的图像形成区域进行照明；并且通过从比发光部D的中心O靠该发光部D的移动方向侧的位置所射出来的光所形成的部分光束，通过遮光板4145而减少其一方的端部侧的光来对液晶面板441的图像形成区域进行照明。

如此地，即使使通过遮光板4145而减少了一方的端部侧的一部分的光的部分光束，重叠到液晶面板441的图像形成区域上，仍然不能以均匀的明亮度对该图像形成区域进行照明，而如图7中的虚线、单点划线地，在图像形成区域的一方的端部侧的照度的一方，比另一方的端部侧的照度高的状态下，照明该图像形成区域。

若通过液晶面板441对如此地所重叠了的各光进行调制，而形成相应于各色光的图像，则形成第2方向(水平方向)的一方的端部侧的辉度比另一方的端部侧的辉度高的图像。在此，重叠到各液晶面板441的图像形成区域的各光束，通过构成色分离光学装置42及中继光学装置43的各镜体而反复反射，在对作为这些各图像的色光进行合成的十字分色棱镜445中也反射红色光及蓝色光。因此，在通过十字分色棱镜445合成各色光所形成的光学像中，红色图像、绿色图像及蓝色图像的各图像中的辉度高的侧和低的侧并不一致，由此产生色不匀。

(4-3)相对于本实施方式的第2比较例

其次，在第2比较例中，对光源灯416中的发光部D的位置在第1方向上进行了移动的情况进行说明。

在该第2比较例中，构成第1透镜阵列的第1透镜在第1方向(垂直方向)的焦点位置，设定于相对应的偏振变换元件414的光束入射面414A附近。

在该第2比较例中，在发光部D的中心O位于电极4164、4165间的大致中央的情况下，如前述地，从该发光部D的中心O所射出来的光，通过第1透镜，入射到相对应的第2透镜4131的大致中央。而且，从发光部D的第1方向的外侧所射出来的光，通过第1透镜，入射到相对应的第2透镜4131的、与该光的射出位置从发光部D的中心O远离的方向相反方向的端部。此时，若第1透镜在第1方向的焦点位置，设定于偏振变换元件414的光束入射面414A附近，则从第1透镜所射出来的光，具有会聚于焦点之前的大的照明范围地入射到第2透镜4131。但是，在发光部D的中心O，位于电极4164、4165间的大致中央的情况下，不管是通过从该发光部D的第1方向的中央所射出来的光所形成的部分光束，还是通过从该第1方向的最外侧所射出来的光所形成的部分光束，大致全部的光都分别入射到第2透镜4131。此种情况，在全部的第1透镜412A1中都相同，这些部分光束在液晶面板441的图像形成区域被重叠。由此，液晶面板441的图像形成区域，以均匀的明亮度被照明。

可是，虽然对详细的图示进行了省略，但是在该第2比较例中，若光源灯416中的发光部D的位置从电极4164、4165间的大致中央向第1方向(垂直方向)进行移动，则与前述的第1比较例的情况同样地，在各液晶面板441的图像形成区域中发生照度不匀，并由此，而在所形成的光学像中发生色不匀。

若进行详述，则在光源灯416中的发光部D在第1方向上进行了移动的情况下，通过第1透镜而入射到第2透镜4131的部分光束，整体性地，偏向与该发光部D的移动方向相反方向侧，入射到相对应的第2透镜4131。因此，在发光部D的位置，在第1方向上进行了更大移动的情况下，从第1透镜所射出来的部分光束，随着该光的射出位置从发光部D的中心O向该发光部D的移动方向远离，而变得难以入射到相对应的第2透镜4131。

即，因为该第2比较例中的第1透镜在第1方向的焦点位置，设置于相对应的偏振变换元件414的光束入射面414A附近，所以从该第1透镜所射出来的部分光束，在第2透镜4131附近一边逐渐进行会聚一边进行入射，并在偏振变换元件414的光束入射面414A附近进行最集中的会聚。

因此，部分光束在入射到第2透镜4131时的照明范围变大，若发光部D在第1方向上移动预定距离，则通过从该发光部D的中心O所射出来的光所形成的部分光束中，大致全部的光入射到相对应的第2透镜4131。另一方面，在通过从发光部D中的该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束中，与该发光部D的移动方向相反方向侧的端部的一部分的光，从相对应的第2透镜4131偏离，而入射到在第1方向上相邻的其他的第2透镜4131。

进而，若发光部D在第1方向上按前述预定距离以上地进行移动，则不仅通过从发光部D中的该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束中的一部分的光，而且通过从比移动方向侧的端部靠发光部D的中心O侧的位置所射出来的光所形成的部分光束中的一部分的光，也从相对应的第2透镜4131偏离，而入射到相邻的其他的第2透镜4131。

即，在发光部D向第1方向进行了某程度移动的情况下，通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束的各自的一部分的光，从相对应的第2透镜4131入射到相邻的其他的第2透镜4131。并且，在第1方向上进行了移动的某位置的发光部D内，若对通过从发光部D的中心O所射出来的光所形成的部分光束之中的入射到该其他的第2透镜4131的光的比例，和通过从自发光部D的中心O向该发光部D的移动方向离开了的位置所射出来的光所形成的部分光束中的入射到该其他的第2透镜4131的光的比例进行比较，则为后者的从自发光部D的中心O离开了的位置所射出来的光的相关比例的一方大。

如此地入射到了相邻的其他的第2透镜4131的部分光束，不重叠到液晶面板441的图像形成区域。也就是说，与上述的第1比较例同样地，即使发光部D中的一方的端部侧的光，使不入射到相对应的第2透镜4131而减少了的部分光束重叠到液晶面板441的图像形成区域上，仍然不能以均匀的明亮度对该图像形成区域进行照明，在图像形成区域的一方的端部侧的照度比另一方的端部侧的照度高的状态下照明图像形成区域，在该图像形成区域中发生照度不匀。而且，若以如此的光束对图像形成区域进行透射的过程所调制，通过十字分色棱镜445合成该调制光，则与前述的情况同样地，形成发生了色不匀的光学像。

(4-4)本实施方式中的光路

其次，关于第2方向(水平方向，图8中箭头B方向)的焦点位置设定于相对应的偏振分离层4141附近、第1方向(垂直方向，图3中箭头C方向)的焦点位置设定于相对应的第2透镜4131附近的本实施方式的第1透镜4121进行说明。

图8，是表示从具备有第2方向的焦点位置设定于偏振变换元件414附近的第1透镜4121的本实施方式的光学单元4中的光源灯416所射出来的光束的光路的图。并且，图9，是对图8的一部分进行放大而示的图。还有，在图8及图9中，为了使说明简略化，而未包括照明光轴A方向的像差。并且，在图8及图9中，着眼于第1透镜阵列412的多个第1透镜4121之中的某1个第1透镜4121，并图示对应于该第1透镜4121的第2透镜4131及偏振变换元件414的对应部分。

在本实施方式的第1透镜4121中，也在发光部D的中心O位于电极4164、4165间的大致中央的情况下，不管是通过从该发光部D的第2方向的中央所射出来的光所形成的部分光束，还是通过从该第2方向的最外侧所射出来的光所形成的部分光束，大致全部的光都分别入射到第2透镜4131，并入射到偏振变换元件414的光束入射面414A。这在构成第1透镜阵列412的全部的第1透镜4121中都相同，通过从这些第1透镜4121所射出来的部分光束，以均匀的明亮度来照明液晶面板441的图像形成区域。

在此，在本实施方式中，关于光源灯416中的发光部D从电极4164、4165间的大致中央向第2方向(水平方向，图8及图9中箭头B方向)进行了移动的情况进行说明。

在光源灯416中的发光部D在第2方向(水平方向)上进行了移动的情况下，通过第1透镜4121而入射到相对应的第2透镜4131的部分光束，整体性地，偏向与该发光部D的移动方向相反方向侧而入射到第2透镜4131，并进一步，在偏振变换元件414的光束入射面414A也偏向该相反方向侧而进行入射。

相对于前述的第1比较例，本实施方式的第1透镜4121在第2方向的焦点位置，通过设定于从该第1透镜4121所射出来的部分光束的光轴(部分光束的中心轴)的偏振变换元件414附近，如示于图8及图9中地，从光源灯416所射出而通过了第1透镜4121的部分光束，因为在偏振变换元件414的光束入射面414A附近进行最集中的会聚，所以能够使在偏振变换元件414的光束入射面414A的该部分光束的照明范围小。

从而，在偏振变换元件414中，进行入射的部分光束的照明范围变小，若发光部D在第2方向上移动预定距离，则通过从该发光部D中的中心O所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，入射到偏振变换元件414的光束入射面414A。相对于此，通过从该发光部D中的该发光部D的移动方向侧的端部附近所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离而入射到遮光板4145。

若发光部D向第2方向进一步移动前述预定距离以上，则不仅通过从发光部D中的该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束中的大致全部的光，而且通过从比该移动方向侧的端部接近中心O的位置所射出来的光所形成的部分光束中的大致全部的光，也从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离，而入射到遮光板4145。即，在发光部D在第2方向上进行了某程度移动的情况下，通过从该发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束之中的、一部分的部分光束的大致全部的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离，而入射到遮光板4145。并且，发光部D向第2方向的移动量越大，射出成为从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离而入射到遮光板4145的部分光束的光的发光部D中的范围就越大。

因此，在本实施方式中，并非如第1比较例地通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的部分光束的各自的一部分的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离而入射到遮光板4145；而为：通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束之中的、一部分的部分光束的大致全部的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离，而入射到遮光板4145。

还有，因为在第2方向，通过将第1透镜4121的焦点位置，设定于从该第1透镜4121所射出来的部分光束的光轴的偏振变换元件414附近，而使入射到第2透镜4131的部分光束为进行最集中的会聚之前的状态，所以该部分光束的照明范围变大。可是，因为第2透镜4131沿第2方向的各自的宽度，比偏振变换元件414的光束入射面414A沿第2方向的各自的宽度要宽，所以即使在发光部D在第2方向上进行了某程度移动的情况下，也不会发生下述情况：在通过偏振变换元件414的遮光板4145而遮挡该部分光束之前，该部分光束的一部分的光不入射到相对应的第2透镜4131。

(4-5)本实施方式中的液晶面板441的照度分布

图10，是表示本实施方式中的发光部D向第2方向的移动量和液晶面板441的照度分布的关系的图。若进行详述，则在图10中，实线，表示在发光部D位于电极4164、4165间的大致中央的情况下的液晶面板441的照度分布。另外，虚线，表示在发光部D从电极4164、4165间的大致中央向第2方向进行了移动的情况下的液晶面板441的照度分布；并且单点划线，表示在比以虚线示出的情况下的发光部D的位置进一步向第2方向进行了移动的情况下的液晶面板441的照度分布。

如上述地，在发光部D向第2方向进行预定距离移动的情况下，通过从该发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的部分光束之中的、一部分的部分光束的大致全部的光，从偏振变换元件414的光束入射面414A偏离而入射到遮光板4145。

也就是说，例如，在通过从发光部D的中心O所射出的光所形成的部分光束中，其大致全部的光对液晶面板441的图像形成区域进行照明。相对于此，而在通过从比发光部D的中心O靠该发光部D的移动方向侧的位置所射出来的光所形成的部分光束中，其大致全部的光通过遮光板4145所遮光，不对液晶面板441的图像形成区域进行照明。

如此地，在本实施方式中，在发光部D从电极4164、4165间的大致中央向第2方向进行了移动的情况下，在发光部D中，虽然能够射出成为重叠到液晶面板441的图像形成区域上的部分光束的光的范围变小，但是通过从发光部D的剩余的范围所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，重叠到液晶面板441的图像形成区域上。由此，虽然图像形成区域中的照度整体性地减少，但是该照度，在液晶面板441的图像形成区域中变得均匀。

如以上地，在本实施方式的构成中，在通过从发光部D所射出来的各光所形成的部分光束重叠到液晶面板441的图像形成区域上时，因为可抑制在第2方向中的一方的端部侧和另一方的端部侧的照明强度中产生差，所以可抑制图像形成区域中的照度不匀的发生。

并且，如此地，即使在光源灯416中的发光部D在第2方向上进行了移动的情况下，也因为可大致均匀地对各液晶面板441的图像形成区域照明，所以能够使通过十字分色棱镜445合成透射了该各图像形成区域的红(R)、绿(G)、蓝(B)的各色光所形成的光学像，成为抑制了色不匀的光学像。

另一方面，构成第1透镜阵列412的各第1透镜4121在第1方向(垂直方向)的焦点位置，设定于从该第1透镜4121所射出来的光束的光轴的第2透镜阵列413附近。由此，即使在光源灯416中的发光部D在第1方向(垂直方向)上进行了移动的情况下，也能够抑制各液晶面板441的图像形成区域的照度不匀的发生，能够抑制形成图像中的色不匀的发生。

以下，进一步进行详述。

在光源灯416中的发光部D，从电极4164、4165间的大致中央在第1方向进行了移动的情况下，通过第1透镜4121而入射到相对应的第2透镜4131的部分光束，整体性地，偏向与该发光部D的移动方向相反侧，入射到相对应的第2透镜4131。

因此，在发光部D的位置在第1方向上更大地进行了移动的情况下，从第1透镜4121所射出来的部分光束，随着产生该部分光束的光的射出位置从发光部D的中心O向该发光部D的移动方向远离，变得难以入射到相对应的第2透镜4131。

在此，在本实施方式中，因为第1透镜4121在第1方向(垂直方向)的焦点位置，设定于从该第1透镜4121所射出来的部分光束的光轴的第2透镜4131附近，因此，从该第1透镜4121所射出来的部分光束，以小的照明范围入射到相对应的第2透镜4131。

因此，若发光部D向第1方向移动预定距离，则通过从该发光部D中的中心O所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，入射到相对应的第2透镜4131。另一方面，通过从该发光部D中的该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，从相对应的第2透镜4131偏离，入射到相对于该第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131。

若发光部D在第1方向上进一步移动前述预定距离以上，则不仅通过从发光部D中的该发光部D的移动方向侧的端部位置所射出来的光所形成的部分光束中的大致全部的光，而且通过从比该移动方向侧的端部接近中心O的位置所射出来的光所形成的部分光束中的大致全部的光，也入射到相对于相对应的第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131。

即，在发光部D向第1方向进行了某程度移动的情况下，通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束之中的、一部分的部分光束的大致全部的光，从相对应的第2透镜4131偏离，入射到相对于该第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131。并且，发光部D向第1方向的移动量越大，在发光部D中，可射出变成：从相对应的第2透镜4131偏离而入射到在第1方向相邻的其他的第2透镜4131的部分光束的光的范围就变得越大。

因此，在本实施方式中，并非如前述第2比较例地，通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的部分光束的各自的一部分的光，从相对应的第2透镜4131偏离，入射到相对于该第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131；而是：通过从发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的部分光束之中的、一部分的部分光束的大致全部的光，从相对应的第2透镜4131偏离，入射到相对于该第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131。

还有，因为在第1方向，通过将第1透镜4121的焦点位置，设定于从该第1透镜4121所射出来的部分光束的光轴的相对应的第2透镜4131附近，所以入射到偏振变换元件414的光束入射面414A的部分光束，逐渐扩展，该部分光束的照明范围变大。但是，偏振变换元件414的光束入射面414A沿第1方向的各自的宽度，比第2透镜4131沿第1方向的各自的宽度要宽。因此，即使在发光部D在第1方向上进行了某程度移动的情况下，也不会发生下述情况：在该部分光束入射到在第1方向相邻的其他的第2透镜4131之前，该部分光束的一部分的光，不入射到偏振变换元件414的光束入射面414A。

如上述地，在发光部D从电极4164、4165间的大致中央向第1方向进行了某程度移动的情况下，通过从该发光部D中的各自不同的位置所射出来的光所形成的各部分光束之中的、一部分的部分光束的大致全部的光，从相对应的第2透镜4131偏离，入射到相对于该第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131。如此的入射到了相邻的其他的第2透镜4131的光，如前述地不重叠到图像形成区域。

也就是说，例如，在通过从发光部D的中心O所射出的光所形成的部分光束中，该部分光束的大致全部的光对液晶面板441的图像形成区域进行照明。另一方面，在通过从比发光部D的中心O往该发光部D的移动方向侧的位置所射出来的光所形成的部分光束中，该部分光束的大致全部的光，入射到与相对应的第2透镜4131相邻的其他的第2透镜4131，而不对液晶面板441的图像形成区域进行照明。

如此地，在本实施方式中，在发光部D向第1方向进行了移动的情况下，虽然能够射出成为重叠到液晶面板441的图像形成区域上的部分光束的光的发光部D上的范围变小，但是通过从该发光部D上的剩余的范围所射出来的光所形成的部分光束的大致全部的光，重叠到液晶面板441的图像形成区域上。因此，该图像形成区域中的照度，虽然整体性地减少，但是其照度在该图像形成区域中是均匀的。由此，可抑制液晶面板441的图像形成区域中的照度不匀的发生。

并且，即使在发光部D在第1方向上进行了移动的情况下，也因为可均匀地对各液晶面板441的图像形成区域照明，所以通过以十字分色棱镜445对通过该图像形成区域所形成的红(R)、绿(G)、蓝(B)的各色图像进行合成，能够形成抑制了色不匀的光学像。

依照于如以上的本实施方式的投影机，能够起到以下的效果。

即，构成第1透镜阵列412的各第1透镜4121在第2方向(水平方向)的焦点位置，设定于从该第1透镜4121所射出来的光束的光轴的偏振变换元件414附近。

依照于此，在光源灯416的发光部D在第2方向上进行了移动的情况下，相应于该发光部D中的光的射出位置，可确定该光因通过第1透镜4121所形成的部分光束是否入射到偏振变换元件414的光束入射面414A。即，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束入射到光束入射面414A的情况下，该部分光束的大致全部的光，不被遮光板4145所遮光而入射到光束入射面414A。另一方面，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束不入射到光束入射面414A而被遮光板4145所遮光的情况下，该部分光束的大致全部的光，通过遮光板4145所遮光。因此，入射到了光束入射面414A的部分光束的大部分，因为并非减少了其一部分的光，所以通过将该部分光束重叠起来，能够对液晶面板441的图像形成区域大体均匀地进行照明。

从而，即使在发光部D从电极4164、4165间的大致中央在第2方向进行了移动的情况下，也能够抑制图像形成区域中的照度不匀的发生。

并且，第1透镜4121在第1方向的焦点位置，在从该第1透镜4121所射出来的光束的光轴上设定于相对应的第2透镜4131附近。

依照于此，在光源灯416的发光部D在第1方向上进行了移动的情况下，相应于该发光部D中的光的射出位置，可确定该光因通过第1透镜4121所形成的部分光束，是否入射到对应于该第1透镜4121的第2透镜4131。即，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束入射到相对应的第2透镜4131的情况下，该部分光束的大致全部的光，入射到该相对应的第2透镜4131。另一方面，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束入射到与相对应的第2透镜4131相邻的其他的第2透镜4131的情况下，该部分光束的大致全部的光，入射到该相邻的第2透镜4131。因此，入射到了相对应的第2透镜4131的大致全部的部分光束，因为并非是因入射到相邻的第2透镜4131而减少了其一部分的光，所以通过将该部分光束重叠起来，能够对液晶面板441的图像形成区域大体均匀地进行照明。

从而，即使在发光部D从电极4164、4165间的大致中央向第1方向进行了移动的情况下，也能够抑制图像形成区域中的照度不匀的发生。

并且，光学单元4，设置色分离光学装置42：其将从光源装置411所射出来的光束，分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)的三种色光。并且，作为光调制装置的液晶面板441(441R、441G、441B)，按每种色光所设置，在该液晶面板441的光路后级，设置对所调制过的各色光进行合成的作为色合成光学装置的十字分色棱镜445。依照于此，能够提高色再现性，形成高辉度的光学像。而且，即使在该情况下，也因为通过前述的第1透镜4121的焦点位置，可大致均匀地对各液晶面板441的图像形成区域照明，所以能够抑制在所形成的光学像中产生色不匀。从而，能够形成抑制色不匀的发生、使色再现性提高、提高了辉度的光学像。

从而，在本实施方式的投影机1中，即使在光源灯416的发光部D在光学部件的定位固定后进行了移动的情况下，也能够抑制液晶面板441的图像形成区域中的照度不匀及投影图像的色不匀的发生。

2.第2实施方式

其次，关于本发明的第2实施方式中的投影机进行说明。

本实施方式的投影机，虽然具备与在第1实施方式示出的投影机1同样的构成，但是在构成照明光学装置的第2透镜阵列413和偏振变换元件414的配置位置相反之点，与投影机1不同。还有，在以下的说明中，关于与已经说明过的部分相同或大致相同的部分，附加相同的符号而将说明进行省略。

图11，是表示构成第1透镜阵列412B的第1透镜412B1在第2方向(水平方向)的焦点位置的模式图。并且，图12，是表示第1透镜412B1在第1方向(垂直方向)的焦点位置的模式图。即，图11，是从上方来看照明光学装置41B的模式图；而图12，则是从侧方来看照明光学装置41B的模式图。

本实施方式的投影机，具备与前述的投影机1同样的构成；虽然将详细的图示进行省略，但是具备外装壳体2、投影透镜3及光学单元4等所构成。

光学单元4，具备：照明光学装置41B，色分离光学装置42，中继光学装置43，电光装置44，和将这些光学部件41～44收置配置于内部、并对投影透镜3以预定位置进行支持固定的光学部件用壳体45。

其中，照明光学装置41B，如示于图11及图12中地，虽然具备光源装置411，第1透镜阵列412B，第2透镜阵列413，偏振变换元件414及重叠透镜415所构成，但是与前述的照明光学装置41不同，偏振变换元件414和第2透镜阵列413的配置位置相反。

第1透镜阵列412B，与第1透镜阵列412同样地，具有为从照明光轴A方向看具有大致矩形状的轮廓的小透镜的第1透镜412B1排列成矩阵状的构成，各第1透镜412B1，将从光源装置411所射出来的光束，分割成多束部分光束。

这些第1透镜412B1在第2方向(水平方向，图11中的箭头B方向)的焦点位置，如示于图11中地，设定于从该第1透镜412B1所射出来的部分光束的光轴(光束的中心轴)的偏振变换元件414附近。若进行详述，则第1透镜412B1在第2方向的焦点位置，设定于相对应的偏振变换元件414的偏振分离层4141的大致中央。

并且，第1透镜412B1在第1方向(垂直方向，图12中的箭头C方向)的焦点位置，如示于图12中地，设定于从该第1透镜412B1所射出来的部分光束的光轴(光束的中心轴)的第2透镜阵列413附近。若进行详述，则第1透镜412B1在第1方向的焦点位置，设定于相对应的第2透镜4131的大致中央。

依照如以上的本实施方式的投影机，能够起到与前述的投影机1同样的效果。

即，因为第1透镜412B1在第2方向(水平方向)的焦点位置，设定于相对应的偏振变换元件414的偏振分离层4141的大致中央，所以能够使通过第1透镜412B1而入射到偏振变换元件414的光束的照明范围小。

依照于此，在光源灯416中的发光部D的位置在第2方向上进行了移动、从第1透镜412B1所射出来的光束的光路在与该移动方向相反方向上进行了移动的情况下，相应于该发光部D中的光的射出位置，可确定该光因通过第1透镜412B1所形成的部分光束是否入射到偏振变换元件414的光束入射面414A。因此，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束入射到偏振变换元件414的光束入射面414A的情况下，能够使该部分光束的大致全部的光入射到光束入射面414A；并且，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束不入射到偏振变换元件414的光束入射面414A而入射到遮光板4145的情况下，能够使该部分光束的大致全部的光不入射到光束入射面414A。

从而，因为能够通过入射到了光束入射面414A的光束来对液晶面板441的图像形成区域大致均匀地进行照明，所以能够抑制该图像形成区域中的照度不匀的发生，进而，能够抑制形成图像的色不匀的发生。

并且，因为第1透镜412B1在第1方向(垂直方向)的焦点位置，设定于相对应的第2透镜4131的大致中央，所以能够使通过第1透镜412B1而入射到第2透镜4131的光束的照明范围小。

依照于此，在光源灯416中的发光部D的位置在第1方向上进行了移动、从第1透镜412B1所射出来的光束的光路在与该移动方向相反的方向进行了移动的情况下，相应于该发光部D中的光的射出位置，可确定该光因通过第1透镜412B1所形成的部分光束是否入射到相对应的第2透镜4131。因此，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束，入射到相对应的第2透镜4131的情况下，能够使该部分光束的大致全部的光入射到该相对应的第2透镜4131；并且，在通过从发光部D中的某位置所射出来的光所形成的部分光束，入射到相对于相对应的第2透镜4131在第1方向相邻的其他的第2透镜4131的情况下，能够使该部分光束的大致全部的光不入射到相对应的第2透镜4131。

从而，因为能够通过入射到了对应于第1透镜412B1的第2透镜4131的光束，对液晶面板441的图像形成区域大致均匀地进行照明，所以能够抑制该图像形成区域中的照度不匀的发生，进而，能够抑制形成图像的色不匀的发生。

3.实施方式的变形

还有，本发明并不限定于前述的实施方式，在能够达到本发明的目的的范围的变形、改良等被包括在本发明中。

在前述各实施方式中，虽然为第1透镜4121、412B1在第2方向的焦点位置，设定于相对应的偏振变换元件414的偏振分离层4141的大致中央；而第1方向的焦点位置，设定于相对应的第2透镜4131的大致中央；但是本发明并不限于此。即，第1透镜在第2方向的焦点位置，设定于从该第1透镜所射出的光束的光轴(光束的中心轴)的偏振变换元件附近即可；并且，第1方向的焦点位置，设定于从该第1透镜所射出的光束的光轴的第2透镜阵列413附近即可。

虽然在前述各实施方式中，投影机1，具备3块液晶面板441R、441G、441B，但是本发明并不限于此。即，在采用了2块以下，或者，采用了4块以上液晶面板的投影机中，也可以应用本发明。并且，对以各液晶面板441所调制过的色光进行合成的色合成光学装置，虽然为通过十字分色棱镜445所构成，但是也可以通过多个分色镜进行构成。

在前述各实施方式中，在正交于照明光轴A的面内，虽然将偏振变换元件414的偏振分离层4141的较长方向作为第1方向；并将正交于该第1方向、偏振分离层4141及反射层4142的排列方向，作为第2方向；并且，它们之中，第1方向对应于垂直方向，而第2方向对应于水平方向；但是本发明并不限于此。即，第1方向也可以是水平方向，并且，第2方向也可以是垂直方向。

在前述各实施方式中，虽然对光学单元4具有平面看大致L形状的构成进行了说明，但是并不限于此，例如，也可以采用具有平面看U形状的构成。

并且，虽然在前述各实施方式中，采用了光束入射面和光束射出面不相同的透射型的液晶面板441，但是也可以采用光入射面和光射出面为同一面的反射型的液晶面板。

并且，虽然在前述各实施方式中，投影机1，为具备了具有副反射镜416A的光源装置411的构成，但是本发明并不限于此，也可以采用具有无副反射镜的光源装置的构成。

虽然在前述各实施方式中，作为光调制装置例示了具备有液晶面板441的投影机1，但是只要是相应于图像信息对入射光束进行调制而形成光学像的光调制装置，也可以采用其他的构成的光调制装置。例如，在采用了使用了微镜的器件等、液晶层以外的光调制装置的投影机中，也可以应用本发明。在采用了如此的光调制装置的情况下，光束入射侧及光束射出侧的偏振板442、444，能够进行省略。

虽然在前述各实施方式中，仅例示了从观看屏幕的方向进行图像投影的前投型的投影机1，但是本发明，也可以应用于从与观看屏幕的方向相反侧进行图像投影的背投型的投影机。

本发明，能够用于投影机中，尤其能够适合用于具有多个光调制装置的投影机中。

Claims (6)

1.一种投影机，其特征在于具备：

光源，

相应于图像信息对从前述光源所射出的光束进行调制的光调制装置，

在正交于从前述光源所射出的光束的光轴的面内具有多个第1透镜的第1透镜阵列，

具有对应于前述第1透镜阵列的前述多个第1透镜的多个第2透镜的第2透镜阵列，和

配置于前述第1透镜阵列的光束射出侧的偏振变换元件，

前述偏振变换元件，具备：

偏振分离层，

反射层，和

配置于与前述偏振分离层及前述反射层中的任一方相对应的位置的相位差层，

前述第1透镜具有在第1方向的第1焦点位置及在第2方向的第2焦点位置，

前述第1焦点位置在从前述第1透镜所射出的光束的光轴方向比前述偏振变换元件要接近前述第2透镜阵列，

前述第2焦点位置在从前述第1透镜所射出的光束的光轴方向比前述第2透镜阵列要接近前述偏振变换元件，

前述第1方向是，在与从前述光源所射出的光束的光轴正交的面内，前述偏振分离层长度较长的方向，

前述第2方向是，分别正交于从前述光源所射出的光束的光轴及前述第1方向的方向，

前述偏振分离层及前述反射层在前述第2方向交替排列。

2.按照权利要求1所述的投影机，其特征在于：

具备：

将从前述光源所射出的光束分离成多种色光的色分离光学装置，和

在前述光调制装置的光路后级配置的色合成光学装置，

前述光调制装置，对应于前述多种色光的各个光束设置，

前述光调制装置，分别配置于前述多种色光的光路上

前述色合成光学装置对从前述光调制装置所射出的前述多种色光进行合成。

3.按照权利要求1或2所述的投影机，其特征在于：

前述第1透镜是复曲面透镜。

4.一种投影机，其特征在于具备：

光源，

相应于图像信息对从前述光源所射出的光束进行调制的光调制装置，

在正交于从前述光源所射出的光束的光轴的面内具有多个第1透镜的第1透镜阵列，

具有对应于前述第1透镜阵列的前述多个第1透镜的多个第2透镜的第2透镜阵列，和

配置于前述第1透镜阵列的光束射出侧的偏振变换元件，

前述偏振变换元件，具备：

偏振分离层，

反射层，和

配置于与前述偏振分离层及前述反射层中的任一方相对应的位置的相位差层，

前述第1透镜是复曲面透镜。

5.按照权利要求4所述的投影机，其特征在于：

前述复曲面透镜在第1方向和与该第1方向正交的第2方向分别具有焦点位置，

前述第1方向是，在与从前述光源所射出的前述光束的光轴正交的面内，前述偏振分离层长度较长的方向。

6.按照权利要求5所述的投影机，其特征在于：

前述偏振分离层及前述反射层在前述第2方向交替排列。

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